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A．两种物质在一定条件下都会自动形成有规则几何外形的晶体 B．Ⅰ形成的固体物理性质有各向异性 C．Ⅱ形成的固体一定有固定的熔点 D．二者的X-射线衍射图谱是相同的 答案 B

解析 由微观结构示意图可知Ⅰ为晶体，Ⅱ为非晶体，晶体具有规则的几何外形，具有各向异性和固定的熔点，用X-射线衍射实验测定时，晶体内部的微粒在空间呈现有规则的重复排列，非晶体则没有这些性质。

2．(1)Ti的氧化物和CaO相互作用形成钛酸盐，其晶胞结构如图所示。该晶胞中Ca的配位数是________，该晶胞的化学式为__________。

2＋

(2)M原子的外围电子排布式为3s3p，与铜形成化合物的晶胞如图所示(黑点代表铜原

2

5

子)，该晶体的化学式为____________。

答案 (1)12 CaTiO3 (2)CuCl

5

解析 (1)根据晶胞图可知，距离Ca最近且距离相等的O有12个，故Ca的配位数112＋4＋2－

＝12，该晶胞中Ca数目＝1，Ti数目＝8×＝1，O数目＝12×＝3，故化学式为CaTiO3。

84

125

(2)根据M的外围电子排布式为3s3p，确定M为Cl元素，该晶胞中Cl原子数目＝8×

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＋6×＝4，Cu原子数目＝4，故化学式为CuCl。

2

考点2 常见的晶体模型

典例2 (2014·海南高考)碳元素的单质有多种形式，如图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：

2＋2－2＋

回答下列问题：

(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为________。 (2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。 (3)C60属于________晶体，石墨属于________晶体。

(4)石墨晶体中，层内C—C键的键长为142 pm，而金刚石中C—C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C—C间的________共价键，而石墨层内的C—C间不仅存在________共价键，还有________键。

(5)金刚石晶胞含有________个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r＝________a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率____________(不要求计算结果)。

解析 (1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互称为同素异形体。

(2)金刚石中碳原子与相邻四个碳原子形成4个共价单键，C原子采取sp杂化方式；石墨中的碳原子用sp杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合。

(3)C60中构成微粒是分子，所以属于分子晶体；石墨的层内原子间以共价键结合，层与层之间以范德华力结合，所以石墨属于混合晶体。

(4)在金刚石中只存在C—C之间的σ键；石墨层内的C—C之间不仅存在σ键，还存在π键。

(5)由金刚石的晶胞结构可知，晶胞内部有4个C原子，面心上有6个C原子，顶点有11

8个C原子，晶胞中C原子数目为4＋6×＋8×＝8；若C原子半径为r，金刚石晶胞的边

28

2

3

6

13

长为a，根据硬球接触模型，则正方体对角线长度的就是C—C键的键长，即a＝2r，所

4444?3?33

8×πr8×π×?a?3333π?8?

以r＝a，碳原子在晶胞中的空间占有率w＝＝＝。

8a3a316

答案 (1)同素异形体 (2)sp sp (3)分子 混合 (4)σ σ π(或大π或p-p π) 43

8×πr333π

(5)8 ＝ 38a16名师精讲

(1)判断某种粒子周围等距且紧邻的粒子数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl晶体

中，Na周围的Na数目(Na用“”表示)：

＋

＋

＋

3

2

每个面上有4个，共计12个。 (2)石墨晶体

石墨晶体是混合晶体，呈层状结构。同层内碳原子以共价键形成平面正六边形结构，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C原子采取的杂化方式是sp。层与层之间以分子间作用力结合。所以石墨晶体熔、沸点很高，但硬度不大，有滑腻感，能导电。

2

3．下列说法正确的是( )

7

A．钛和钾都采取图1的堆积方式

B．图2为金属原子在二维空间里的非密置层放置，此方式在三维空间里堆积，仅得简单立方堆积

C．图3是干冰晶体的晶胞，晶胞棱长为a cm，则在每个CO2周围最近且等距离的CO2

有8个

D．图4是一种金属晶体的晶胞，它是金属原子在三维空间以密置层采取ABCABC…堆积的结果

答案 D

解析 图1表示的堆积方式为A3型紧密堆积，K采用A2型密堆积，A错误；B在二维空间里的非密置层放置，在三维空间堆积形成A2型密堆积，得到体心立方堆积，B错误；干冰晶体的晶胞属于面心立方晶胞，配位数为12，即每个CO2周围距离相等的CO2分子有12个，C错误；该晶胞类型为面心立方，则为A1型密堆积，金属原子在三维空间里密置层采取ABCABC堆积，D正确。

4．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是 ( )

A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积

B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个，②2个，③2个，④4个 C．晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12 D．空间利用率的大小关系为①<②<③<④ 答案 B

解析 ①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方111

最密堆积，A错误；每个晶胞含有的原子数分别为①8×＝1，②8×＋1＝2，③8×＋1＝

88811

2，④8×＋6×＝4，B正确；晶胞③中原子的配位数应为12，其他判断正确，C错误；四

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8